并行工程在客車新產品開發中的應用

覃 群，沈中華

（1.廣西機電職業技術學院，廣西 南寧530007；2.桂林大宇客車有限公司，廣西 桂林541003）

在我國，汽車生產企業在新產品開發方面，常常出現產品開發周期太長、新產品投放市場后因品質不穩定而需反復調試和調整的現象。而隨著社會的不斷發展和人們生活水平的不斷提高，對各種新型車輛的需求越來越大，汽車企業在自身的整車開發能力有限的情況下，只能引進國外淘汰或瀕臨淘汰的車型，極大地阻礙了我國汽車行業的發展。

近年來，隨著全球化市場的形成與發展，世界經濟全球化的進程大大加快，市場竟爭變得越來越激烈。在汽車行業，包括微電子技術、自動化技術、計算機技術等在汽車上的大量應用，使汽車制造裝備和流水線得到了極大地改進和提高，也使得我國汽車生產企業與國外同類企業的差距越來越大。如何提高我國汽車生產企業的整車開發能力、最大限度地減少設計反復，縮短設計、生產準備和制造時間，使企業扛得住“洋車”的沖擊，能在市場經濟條件下得以生存等成了迫在眉睫的問題，而解決這些問題的有效途徑就是實施并行工程。

1 并行工程的定義及內涵

并行工程（Concurrent Design）是一種對產品及其相關過程（包括制造過程和支持過程）進行并行和集成設計的系統化工作模式。其思想是在產品開發的初始階段，即規劃和設計階段，就以并行的方式綜合考慮其壽命周期中所有后續階段，包括工藝規劃、制造、裝配、試驗、檢驗、經銷、運輸、使用、維修、保養直至回收處置等環節，降低產品成本，提高產品品質。

并行工程的具體內涵是，在產品設計階段，要求企業組織所有涉及產品研發及制造的各部門工程技術人員，共同參與產品設計及其制造全過程，然后對產品的各種性能和制造過程進行計算機動態仿真，并對品進行實時分析和評估，然后對設計方案進行持續改進，以取得最優結果。這樣設計出的產品具有良好的性能，而且易于制造、裝配、檢驗和維修，縮短產品上市的周期。

并行工程的內涵還包括了人的因素和企業文化。順序工程是造成“鐵路警察各管一段”、工作扯皮、效率低下、人力資源浪費的主要根源。并行工程的實施，將激勵人的積極性，促進人與人的相互理解，創造“眾志成城”的氣氛，提高協同作戰的能力。

2 并行工程的特性

并行設計與傳統的串行設計方法相比，其強調在產品開發的初始階段就全面考慮產品壽命周期的后續活動對產品綜合性能的影響因素，建立產品壽命周期中各階段間性能的繼續和約束關系及產品各方面屬性之間關系，以追求產品在壽命周期全過程中其綜合性能最優。其借助于各階段的功能設計小組，使設計過程更加協調，使產品性能更加完善。因此更好地滿足用戶對產品全壽命周期品質和性能的綜合要求，并能減少產品開發過程中的返工，進而大在縮短產品開發周期和整個生產周期。

并行工程要求產品設計不僅要考慮產品的多項性能指標，還要考慮其制造及生命周期的各種質量。因此，“質量”不僅是產品的度量標準，也是設計、制造、經營和服務等系統的度量標準。為了獲得高質量的產量，必須強調各種過程設計、建立全方位的質量保證體系，其目的在于改進生產過程，以保證產品的缺陷最小，易于制造和便于維護。

3 并行開發的應用

3.1 并行開發的必要性

長期以來，客車產品開發的組織形式是一種線性階段模式，產品開發過程是順序過程：概念設計→總體設計→過程設計→樣車試制→路試→詳細設計→工藝設計→……正式投產→營銷。這種方法設計的早期不能全面考慮其下游的可制造性、可裝配性和質量可靠性等多種因素，且設計的隨意性很大，致使制造出來的產品質量不能達到最優，造成產品開發周期長、成本高，難以滿足激烈的市場競爭。

隨著現代市場經濟的高度發展，日趨加劇的市場競爭加快了企業產品更新換代速度，市場對企業產品研發部門的壓力越來越大。一個企業的市場競爭力，與企業的新產品研發能力息息相關。一般而言，一個新產品的研發過程中，其設計階段基本確定該產品的功能與成本。因此，新產品設計過程的不合理所造成的產品技術性和經濟性的先天不足，是難于通過生產過程中的品質控制和成本控制措施來挽回的。人們已公認，產品設計成本約占產品成本的10%，但卻決定了產品制造成本的70%~80%。在產品品質事故中，約有50%是由于不良設計造成的，所以設計技術在制造中的作用是非常重要的。

當今世界，隨著社會生產力的高度發展，市場上出現的產品越來越豐富，用戶對產品的需求也呈現多樣化。以上因素導致市場對產品的種類、質量以及個性化的要求越來越高，這就要求企業必須緊跟市場和客戶的要求，采用多品種、小批量的方式，按定單組織生產過程。在這種形式下，傳統的產品開發方式已不能滿足已遠不能滿足要求了，采用并行工程就可以縮短產品的開發周期、提高產品質量、降低成本和增強市場競爭力。

3.2 并行開發的關鍵問題

客車新產品并行開發模式的實施必須從管理和技術兩方面進行突破，目前需解決的問題有以下幾方面：

（1）企業高層管理部門必須通過學習，了解情況、堅定信心，對并行工程進行深入地指導和有力支持是成功的關鍵，如果僅把它看作是基層部門要學習和使用的方法，必然導致失敗。

（2）改進開發流程，并將配套商、客戶或銷售員納入設計開發體系中來。在產品開發的早期階段，就能夠充分考慮沖壓件、玻璃鋼件、底盤構件、裝飾件等的可制造性和裝配性以及車身骨架結構的強度、剛度及車身的空氣動力學、整車的密封性等問題，從而能夠盡量減少設計錯誤，提高設計品質；同時使得在設計時還能考慮到加工、裝配和工藝等問題，提高一次設計成功的可能性。

在造型及總布置方案設計和結構設計的一定階段向工程分析、工藝設計等下級流程發布信息，一方面及時得到信息反饋，以提高工藝性、可加工性等，另一方面，由于工程分析和工藝部門提前介入，使得下級流程及時體會設計意圖，同時可以在適當的時候進行工程分析、工藝或生產準備，實現工藝和工裝的并行開發，精簡設計過程，之外，在設計之初就將配套商、客戶或銷售人員納入設計開發體系，縮短配套件的開發周，并及時反饋開發中的問題，通過隨時聽取客戶或銷售人員的建議可有效地避免設計開發中的反復。

（3）針對具體的產品開發，組建相應的項目團隊。產品開發由傳統的部門制或專業組變成以產品為主線的多學科、跨各個職能部門的項目開發團隊。根據項目的大小組建不同級別的項目團隊，以某一車型開發為目標組建最高級別的項目團隊，在該項目團隊下可分解出若干個子項目，可依據實際情況再組建下一級的項目團隊。

（4）并行設計過程與協調。并行設計的本質是許多大循環過程包含小循環的層次結構，它是一個反復迭代優化產品的過程。產品設計的管理、協調與控制是實現并行設計的關鍵。產品數據管理系統(如PDM系統)能對并行設計起到技術支撐平臺的作用。在并行設計中，產品數據是在不斷地交互中產生的，PDM能在數據的創建、更改及審核的同時跟蹤監視數據的存取，確保產品數據的完整性、一致性以及正確性，保證每一個參與設計的人員都能及時地得到正確的數據，從而使產品產品返回率達到最低。

4 應用并行工程技術開發后的效果

自2001年以來，在桂林大宇客車有限公司的新產品，如GL6128HK、GDW6117HK、邁馳6103、GDW-6900K(快樂星）等車型的開發過程中，均應用了并行工程技術開發模式，并取得了明顯效果：

（1）設計品質的改進使早期生產中工程的設計變更極大地減少。

（2）較快速出新產品、能從產品開發中學習及時修正的方法及創新意識，新產品投放市場快，競爭能力強。

（3）優化了設計過程，減少了工藝、工裝設計的返工率，降低了設計、制造的成本。

（4）保證了功能的實用性和客戶個性化的需求，增強市場競爭能力。

5 結束語

將并行工程應用于客車新產品開發中，可以縮短產品開發周期，提高質量，及時交貨，爭先搶占市場，縮短制造時間和各種浪費降低制造成本，可以提高企業的綜合競爭力的持續發展的生命力。

[1]胡 寧.轎車車身結構實際分析[J].汽車研究與開發，1996(5)：20-23.

[2]崔慧萍，張子強.車用三位一體多功能組合踏板[J].重型汽車，2002（4）：17-18.

[3]熊 欣，鐘詩清，馬洪閣.CATIA V5及其在轎車數字化工程中的應用[M].武漢：武漢理工大學出版社，2005.

[4]范 李，劉啟珊.并行工程在汽車產品開發設計中的運用[J].汽車工業研究，2007（06）：33-34.